[發(fā)明專利]一種掌靜脈圖像紋理濾波增強方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711126132.9
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107977935A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾新華;朱澤德;鄭守國;王春義;董文功;任建文;方靜靜;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥中科奔巴科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 王桂名

1.一種掌靜脈圖像紋理濾波增強方法，其特征在于：具體步驟如下：

(1)、利用雙邊濾波思路，構(gòu)建依賴于鄰域像素的值的濾波器組合：

(1.1)、構(gòu)建濾波器如下所述：

h(x)=kd-1(x)∫-∞∞∫-∞∞f(ξ)c(ξ,x)dξ]]>

其中

kd(x)=∫-∞∞∫-∞∞c(ξ,x)dξ]]>

其中的c即為基于空間距離的高斯權(quán)重，而k_d(x)用來對結(jié)果進行單位化；

(1.2)、通過高斯濾波處理靜脈紋中不穩(wěn)定的細小紋理或者光線導致的噪聲，同時考慮了像素間的空間位置上的關(guān)系，濾波中對于邊緣的保持通過像素差值的強度來實現(xiàn)：

d(x)=kr-1(x)∫-∞∞∫-∞∞f(ξ)s(f(ξ),f(x))dξ]]>

kr(x)=∫-∞∞∫-∞∞s(f(ξ),f(ξ))dξ]]>

其中的s為基于像素間相似程度的高斯權(quán)重，k_r(x)為對結(jié)果單位化因子，對兩者進行結(jié)合即可以得到基于空間距離、相似程度綜合考量濾波器：

h(x)=k-1(x)∫-∞∞∫-∞∞f(ξ)c(ξ,x)s(f(ξ),f(ξ))dξ]]>

k(x)=∫-∞∞∫-∞∞c(ξ,x)s(f(ξ),f(x))dξ]]>

上式中的單位化分部k(x)綜合了兩種高斯權(quán)重于一起而得到，其中的c與s計描述如下：

c(ξ,x)=e-12(d(ξ,x)σd)2]]>

d(ξ，x)＝d(ξ-x)＝||ξ-x||

s(ξ,x)=e12(σ(f(ξ),f(x))σr)2]]>

σ(φ，f)＝σ(φ-f)＝||φ-f||

其中，利用上述濾波器構(gòu)建區(qū)域上離散化濾波單元，通過滑動濾波窗口進行濾波處理；

(2)、通過Laplacian of Gaussian濾波器進行邊緣增強處理，為了加快運算過程，方法利用高斯差分來近似計算，以此對濾除雜波之后的結(jié)果圖進行邊緣增強處理，得到處理后的靜脈紋理圖；

(3)、根據(jù)Retinex理論繼續(xù)消除光照不均問題，構(gòu)建理論方程：

I(x,y)＝L(x,y)*R(x,y)

I(x,y)代表被觀察或照相機接收到的圖像信號；L(x,y)代表環(huán)境光的照射分量；R(x,y)表示攜帶圖像細節(jié)信息的目標物體的反射分量，即為實際需要的剔除光照不均勻問題的完美圖片信息，為提取R(x,y)，對公式兩邊取對數(shù)，得到：

Log[R(x,y)]＝Log[I(x,y)]-Log[L(x,y)]；

此處以圖像中的灰度亮度值的高斯模糊值作為實際環(huán)境光照射分量，求得對數(shù)空間下的剔除環(huán)境光照不均勻干擾的靜脈圖，進一步利用公式對對數(shù)空間中的像素進行重建，得到最終的增強后的靜脈紋線圖。